RU2743334C1 - Sports motor skills development system - Google Patents
Sports motor skills development system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743334C1 RU2743334C1 RU2020122292A RU2020122292A RU2743334C1 RU 2743334 C1 RU2743334 C1 RU 2743334C1 RU 2020122292 A RU2020122292 A RU 2020122292A RU 2020122292 A RU2020122292 A RU 2020122292A RU 2743334 C1 RU2743334 C1 RU 2743334C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- user
- sports
- movements
- examples
- points
- Prior art date
Links
- 238000011161 development Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000012549 training Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 claims description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000386 athletic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Настоящее изобретение относится к физической культуре и спорту и предназначено для развития спортивных двигательных умений и навыков пользователей.The present invention relates to physical culture and sports, and is intended to develop athletic motor skills and user skills.
Уровень техникиState of the art
Известен способ тактико-технической подготовки спортсменов игровых видов спорта, раскрытый в патенте РФ на изобретение № 2 605 510 (дата публикации: 20.12.2016). В известном способе предложено оценивать точность действий спортсмена в тренировочном процессе на основе среднеарифметических значений вычисленных расстояний между центрами мест падений спортивных снарядов и световых пятен, соответствующих местам на поле, в которые спортсмен должен был направить снаряд. Световые пятна создают в зонах корта в соответствии с тактической комбинацией, которую должен разыграть спортсмен. Для реализации способа используют видеокамеру, снимающую полет спортивного снаряда и место его падения и компьютер, позволяющий задать тактическую комбинацию, записать результаты вычислений в архив и вывести их на монитор.The known method of tactical and technical training of athletes in game sports, disclosed in the patent of the Russian Federation for invention No. 2 605 510 (date of publication: 20.12.2016). In the known method, it is proposed to evaluate the accuracy of the athlete's actions in the training process on the basis of the arithmetic mean values of the calculated distances between the centers of the places where the sports equipment falls and the light spots corresponding to the places on the field into which the athlete had to direct the projectile. Light spots are created in the areas of the court in accordance with the tactical combination that the athlete must play. To implement the method, a video camera is used that records the flight of a sports projectile and the place of its fall and a computer that allows you to set a tactical combination, record the results of calculations in the archive and display them on the monitor.
Известно устройство улучшения манипулированием объектом на поверхности, раскрытое в патенте РФ на изобретение № 2 468 846 (дата публикации: 10.12.2012, публикация заявки PCT WO 2008/151418, дата: 18.12.2008). Известное устройство предназначено для отработки спортивных навыков и включает камеру, способную делать снимки поверхности и объекта, вычислительного модуля, способного вычислять позицию объекта на поверхности, монитор для отображения этой позиции игроку. При использовании устройства игрок может наблюдать за объектом (спортивным снарядом - шайбой или мячом) на мониторе, не следя за ним на поверхности земли.Known is a device for improving the manipulation of an object on a surface, disclosed in the RF patent for invention No. 2 468 846 (publication date: 10.12.2012, publication of PCT application WO 2008/151418, date: 18.12.2008). The known device is intended for practicing sports skills and includes a camera capable of taking pictures of a surface and an object, a computing module capable of calculating the position of an object on the surface, a monitor for displaying this position to a player. When using the device, the player can observe an object (a sports equipment - a puck or a ball) on the monitor without watching it on the ground.
Известен способ развития спортивного движения пользователя, раскрытый в патенте на изобретение США № 7 264 554 (дата публикации 04.09.2007). Известный способ предполагает использование аналитической системы, состоящей из управляющего модуля, инерционных датчиков, видеокамеры и устройства отображения. В известном способе наблюдают за выполнением движения при помощи инерционных датчиков и видеокамеры, собирают данные от этих устройств и преобразуют их в показатели выполнения движения, которые затем сравнивают с заранее заданными значениями для этих показателей и определяют индекс для показателя. Используя заранее заданную формулу, рассчитывают другие индексы и показатели. Результаты расчетов могут быть представлены пользователю в различных визуально воспринимаемых в формах.A known method for the development of the user's sports movement, disclosed in the patent for the invention of US No. 7,264,554 (publication date 09/04/2007). The known method involves the use of an analytical system consisting of a control module, inertial sensors, a video camera and a display device. In the known method, movement performance is monitored using inertial sensors and a video camera, data is collected from these devices and converted into movement performance indicators, which are then compared with predetermined values for these indicators and an index for the indicator is determined. Using a predetermined formula, other indices and indicators are calculated. Calculation results can be presented to the user in various visually perceivable forms.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
В основу настоящего изобретения положена техническая задача развития спортивных двигательных умений и навыков пользователей.The present invention is based on the technical task of developing sports motor skills and user skills.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящего изобретения, заключается в повышении точности информирования о слабых местах при выполнении спортивного движения.The technical result achieved by the implementation of the present invention is to improve the accuracy of informing about weak points when performing a sports movement.
Заявленная в качестве изобретения система развития спортивных двигательных умений и навыков включает в себя управляющий модуль и связанные с ним по меньшей мере одно мобильное пользовательское устройство, устройство отображения для демонстрации пользователю примеров корректного выполнения движений, датчики, способные распознавать ключевые точки тела пользователя, задействованные при выполнении им спортивных движений. Управляющий модуль способен хранить динамические эталонные модели, состоящие из ключевых точек тела человека, задействованные при эталонном выполнении спортивных движений, адаптировать упомянутые модели для пользователя в соответствии с антропометрическими параметрами пользователя, принимать распознанные точки тела пользователя при выполнении спортивного движения и сопоставлять их с точками из соответствующих эталонных моделей, на основе этого сопоставления передавать на пользовательское устройство персональные рекомендации по корректировке движений пользователя. Устройство отображения способно демонстрировать пользователю примеры корректного выполнения спортивных движений, которые адаптированы для пользователя в соответствии с антропометрическими параметрами пользователя.The claimed system for the development of sports motor skills and abilities includes a control module and at least one mobile user device associated with it, a display device for showing the user examples of correct execution of movements, sensors capable of recognizing key points of the user's body, involved in im sports movements. The control module is able to store dynamic reference models, consisting of key points of the human body, involved in the reference performance of sports movements, to adapt these models for the user in accordance with the user's anthropometric parameters, to receive the recognized points of the user's body when performing sports movements and to compare them with points from the corresponding reference models, on the basis of this comparison, transmit to the user device personal recommendations for correcting the user's movements. The display device is capable of showing to the user examples of correct performance of sports movements, which are adapted for the user in accordance with the user's anthropometric parameters.
Примеры корректного выполнения спортивных движений могут быть статичными или динамическими. Статические примеры являются изображениями, в том числе, изображениями, которые пошагово демонстрируют выполнение спортивного движения. Динамические примеры являются анимированными трехмерными примерами в виде видеоклипов или последовательностей статичных изображений. Примеры корректного выполнения спортивных движений могут быть заранее подготовлены тренером с использованием бесконтактных сенсорных контроллеров.Examples of the correct execution of sports movements can be static or dynamic. Static examples are images, including images, that demonstrate step by step the execution of a sports movement. Dynamic examples are animated 3D examples in the form of video clips or still image sequences. Examples of the correct execution of sports movements can be prepared in advance by the trainer using non-contact touch controllers.
Управляющий модуль может выполнять адаптацию примеров корректного выполнения спортивных движений при помощи нейронной сети.The control module can adapt examples of correct performance of sports movements using a neural network.
Датчики для распознавания ключевых точек тела пользователя могут быть контактными и бесконтактными. Также в качестве одного из датчиков может быть использована видеокамера, ориентированная на пользователя.Sensors for recognizing key points of the user's body can be contact and non-contact. A user-oriented video camera can also be used as one of the sensors.
Дополнительно система может включать датчики для контроля движения по меньшей мере одного спортивного снаряда, используемого для отработки двигательных умений и навыков пользователя. Additionally, the system may include sensors for monitoring the movement of at least one sports equipment used to train the user's motor skills and abilities.
Пользовательское устройство может быть способно возвращать пользователю данные о прогрессе в выполнении двигательных умений, проводить проверку теоретических навыков пользователя и демонстрировать пользователю прогресс в выбранной им программе тренировок. The user device may be capable of returning motor performance progress data to the user, testing the user's theoretical skills, and showing the user progress in their chosen training program.
Дополнительно пользовательское устройство может быть способно возвращать пользователю анимацию выполненных им спортивных движений в ходе тренировки.In addition, the user device may be capable of returning animation to the user of the sporting movements it performs during exercise.
Управляющий модуль может хранить теоретические сведения о выполнении спортивных движений и программе тренировок, передавать эти сведения на пользовательское устройство, при помощи которого пользователь может ознакомиться с упомянутыми сведениями.The control module can store theoretical information about the performance of sports movements and the training program, transmit this information to the user device, with which the user can get acquainted with the above information.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
ФИГ.1 иллюстрирует функциональную схему системы развития двигательных умений и навыков пользователя.FIG. 1 illustrates a functional diagram of a user's motor skills and abilities development system.
ФИГ.2 иллюстрирует схему информационного обмена внутри системы развития двигательных умений и навыков пользователя.FIG. 2 illustrates the scheme of information exchange within the system of development of motor skills and abilities of the user.
ФИГ.3 иллюстрирует функциональную схему управляющего модуля.FIG. 3 illustrates a functional diagram of a control unit.
Осуществление изобретениеImplementation of the invention
Под термином «двигательное умение» понимается психический или психомоторный механизм, обеспечивающий осуществление двигательного акта. Двигательный навык представляет собой совершенное и, обычно, автоматизированное умение. Для того чтобы оценить, насколько двигательное умение совершенствуется, в настоящем изобретение предложено проводить сравнение текущего умения пользователя с эталонным. Для этого в ходе тренировочного процесса пользователю демонстрируют примеры выполнения эталонных движений. Каждый упомянутый пример предпочтительно основан на эталонной модели движения, предустановленной заранее для каждого движения, над развитием которого работает пользователь. Предустановленные модели спортивных движений являются совокупностью ключевых точек тела человека, задействованных при выполнении движения. The term "motor skill" is understood as a mental or psychomotor mechanism that ensures the implementation of a motor act. A motor skill is a perfect and usually automated skill. In order to assess how the motor skill is being improved, the present invention proposes to compare the user's current skill with the reference one. To do this, during the training process, the user is shown examples of performing reference movements. Each mentioned example is preferably based on a reference motion model preset in advance for each motion that the user is working on developing. Preset models of sports movements are a set of key points of the human body involved in the execution of the movement.
В соответствии с ФИГ.1, управляющий модуль 101 может быть представлен компьютерным устройством, способным устанавливать связь с мобильным пользовательским устройством 102, датчиками 103, способными распознавать ключевые точки тела пользователя 104, которые задействованы при выполнении пользователем спортивных движений, и дополнительно видеокамерой 105, ориентированной на пользователя 104. В поле зрения пользователя 104 располагается устройство отображения 106. Датчики 103 могут быть как контактными, так и бесконтактными. Контактные датчики 103 могут быть установлены на теле пользователя 104, а бесконтактные датчики 103 - на расстоянии от пользователя 104, не превышающего зону их действия.In accordance with FIG. 1, the
Пользователь 104 может посредством мобильного пользовательского устройства 102 ввести свои антропометрические параметры, например, вес, рост, длину ног и рук, другие параметры. Ввод антропометрических параметров 201 может быть осуществлен под наблюдением тренера или куратора тренировочной программы, осуществляющего дистанционное сопровождение пользователя 104. Затем устройство 102 через канал связи, например, сеть Интернет, передает антропометрические параметры 201 (ФИГ.2) на управляющий модуль 101. The
После приема антропометрических параметров 201 управляющий модуль 101 инициирует нейронную сеть 301 (ФИГ.3), на вход которой подаются параметры 201, скрытые слои нейронной сети 301 проводят распознавание адаптирующих коэффициентов k1…kn (n - количество расстояний между ключевыми точками человека, задействованными при выполнении движений), на выходе сети 301 возвращаются значения коэффициентов для конкретного пользователя 104, чьи антропометрические параметры 201 были введены. Затем управляющий модуль 101 проводит адаптацию 302 динамических эталонных моделей 202 с учетом вычисленных нейронной сетью коэффициентов под особенности конкретного пользователя 104. Динамические эталонные модели 202 представляют собой наборы ключевых точек тела человека, задействованные при корректном выполнении спортивного движения. Модели 202 могут быть созданы с использованием различных контроллеров, распознающих движение человека, например, Microsoft Kinect. Подготовка моделей осуществляется при участии человека, спортивных двигательных умений которого достаточно для того, чтобы получить эталонные примеры выполнения движений. По результатам адаптации 302 формируются примеры корректного выполнения движений 303, адаптированные для пользователя.After receiving the
Пользователь 104 может выбрать программу тренировки, включающую отработку определенных двигательных движений на устройстве 102. Устройство 102 передает выбор пользователя 104 на модуль 101, откуда загружаются соответствующие примеры выполнения движений, адаптированные под пользователя 104. Примеры выполнения движений, представляющие собой видеоклипы или наборы статических изображений, передаются на устройство отображения 106. При выполнении пользователем 104 движений датчики 103 распознают точки тела пользователя 104, задействованные при выполнении движений. Распознанные точки 203 отправляются на управляющий модуль 101, где осуществляется сопоставление 304 упомянутых точек с точками из примеров выполнения движений 303, адаптированных для пользователя. Расхождения между распознанными точками и точками из примеров выполнения движений фиксируются на управляющем модуле и затем результаты сопоставления направляются на пользовательское устройство 102 в виде персональных рекомендаций 204. Персональные рекомендации 204 могут включать в себя инструкции для пользователя о том, как корректно располагать части тела в пространстве при выполнении спортивного движения, как скорректировать обращение со спортивным снарядом, а также теоретические сведения о правильности выполнения движения. Рекомендации 204 могут быть также воспроизведены на устройстве отображения 106 при отработке движений пользователем 104. The
Дополнительно по итогам сопоставления 304 фиксируется прогресс 305 пользователя 104, с учетом которого может быть скорректирована программа тренировки. Прогресс 305 также может быть передан на пользовательское устройство 102. В таком случае пользовательское устройство 102 может быть способно возвращать пользователю 104 данные о прогрессе в выполнении двигательных умений, проводить проверку теоретических навыков пользователя и демонстрировать пользователю прогресс в выбранной им программе тренировок. Additionally, based on the results of
Процесс тренировки двигательного навыка дополнительно может быть зафиксирован посредством видеокамеры 105 в виде видеозаписи, сохранен на управляющем модуле и затем воспроизведен пользователю на пользовательском устройстве 102 или на устройстве отображения 106. Видеозаписи затем могут быть использованы для более детального разбора процесса тренировки с пользователем 104 и персональным тренером или куратором тренировочной программы.The process of training a motor skill can additionally be recorded by a
При проведении тренировок, связанных с развитием двигательных умений и навыков для игры в теннис, используют примеры корректного выполнения движений, подготовленные тренером с учетом методических рекомендаций, справочников и тренировочных программ, являющихся традиционными для этого вида спорта. К примеру, заранее могут быть подготовлены следующие типы спортивных движений, характерных для игры в теннис: «подача мяча», «прием мяча», «удар справа (форхенд)», «удар слева (бэкхенд)», «удар слета», «удар над головой (смэщ)», «резаный удар (слайс)», «свеча», «укороченный удар». При подготовке динамических эталонных моделей для каждого типа движения, преимущественно используют точки, расположенные на следующих частях тела человека: пятки, колени, ноги, шея, плечи, локти, кисти, глаза, уши. Дополнительно могут быть задействованы точки, расположенные на частях спортивного снаряда: головка, шейка и ручка теннисной ракетки.When conducting trainings related to the development of motor skills and skills for playing tennis, examples of correct execution of movements are used, prepared by the coach, taking into account methodological recommendations, reference books and training programs that are traditional for this sport. For example, the following types of sports movements typical for playing tennis can be prepared in advance: "serving the ball", "receiving the ball", "right hand (forehand)", "left hand (backhand)", "rally", " overhead blow (smash) "," cut blow (slice) "," candle "," shortened blow ". When preparing dynamic reference models for each type of movement, mainly use the points located on the following parts of the human body: heels, knees, legs, neck, shoulders, elbows, hands, eyes, ears. Additionally, points located on parts of a sports equipment can be used: the head, neck and handle of a tennis racket.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020122292A RU2743334C1 (en) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | Sports motor skills development system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020122292A RU2743334C1 (en) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | Sports motor skills development system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2743334C1 true RU2743334C1 (en) | 2021-02-17 |
Family
ID=74666088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020122292A RU2743334C1 (en) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | Sports motor skills development system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2743334C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497565C2 (en) * | 2007-11-05 | 2013-11-10 | Брайан Фрэнсис МУНИ | Device and method for analysis of swing in golf |
DE102016201151A1 (en) * | 2016-01-27 | 2017-07-27 | Adidas Ag | Production of a customized sportswear based on sensor data |
RU2627019C2 (en) * | 2015-12-11 | 2017-08-02 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Methods for determining weapon aiming point on focal point situation image in shooting simulators and device for their implementation |
EA029289B1 (en) * | 2011-07-08 | 2018-03-30 | Лайфкью Глоубл Лимитед | PERSONAL ASSISTANT POWER SUPPLY AND GOOD WELLNESS |
EA035464B1 (en) * | 2016-04-06 | 2020-06-22 | Реаксин С.Р.Л. | System for performing motor activity |
-
2020
- 2020-07-06 RU RU2020122292A patent/RU2743334C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2497565C2 (en) * | 2007-11-05 | 2013-11-10 | Брайан Фрэнсис МУНИ | Device and method for analysis of swing in golf |
EA029289B1 (en) * | 2011-07-08 | 2018-03-30 | Лайфкью Глоубл Лимитед | PERSONAL ASSISTANT POWER SUPPLY AND GOOD WELLNESS |
RU2627019C2 (en) * | 2015-12-11 | 2017-08-02 | Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения | Methods for determining weapon aiming point on focal point situation image in shooting simulators and device for their implementation |
DE102016201151A1 (en) * | 2016-01-27 | 2017-07-27 | Adidas Ag | Production of a customized sportswear based on sensor data |
EA035464B1 (en) * | 2016-04-06 | 2020-06-22 | Реаксин С.Р.Л. | System for performing motor activity |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11638853B2 (en) | Augmented cognition methods and apparatus for contemporaneous feedback in psychomotor learning | |
US9878206B2 (en) | Method for interactive training and analysis | |
CN104488022B (en) | Method for the physical education for providing Dynamic Customization in response to the action of mobile device | |
Hughes et al. | Notational analysis of sport: Systems for better coaching and performance in sport | |
US20160049089A1 (en) | Method and apparatus for teaching repetitive kinesthetic motion | |
JP2001523496A (en) | Training equipment | |
WO2022110100A1 (en) | Physical activity teaching/learning system and use method thereof, physical activity device, and computer-readable storage medium | |
KR20070095407A (en) | Method and system for analysis and instruction of movement | |
EP1059970A2 (en) | System and method for tracking and assessing movement skills in multidimensional space | |
KR20240137112A (en) | System and method for measuring and analyzing the motion of a swing | |
US20220370853A1 (en) | J-sleeve system | |
CN103328053B (en) | Golf training content providing device, system and method | |
KR20120097674A (en) | Health information guide device of health and rehabilitation functional game system based on natural interaction | |
WO2023111638A1 (en) | Tennis game simulation system equipped with a smart racket | |
US20220180634A1 (en) | Method for Teaching Precision Body Movements and Complex Patterns of Activity | |
WO2022030619A1 (en) | Guidance support system | |
McGee | Coaching basketball technical and tactical skills | |
US20170312577A1 (en) | System and Method for Sport Performance Monitoring, Analysis, and Coaching | |
RU2743334C1 (en) | Sports motor skills development system | |
JP4668351B1 (en) | Matching system | |
Dabnichki | Computers in sport | |
Okada et al. | Virtual ski training system that allows beginners to acquire ski skills based on physical and visual feedbacks | |
US20210196133A1 (en) | System for supporting a movement exercise of a person with an object, method and computer program product | |
KR20230108752A (en) | Digital Smart Athletic System | |
RU2786594C1 (en) | Virtual reality simulator for working the skill of the hockey player in shooting the puck and determining the level of skill |